JP2011144020A - 回転体異常検出装置および画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】測長装置100は、搬送される記録材Sと共に回転する測長ロール110と、測長ロール110と回転軸110aを共有し測長ロール110の回転量を検出する回転量検出装置200と、測長ロール110と記録材Sとの接触部よりも記録材Sの搬送方向上流側、下流側のそれぞれで記録材Sの通過を検知する上流側検知センサ160、下流側検知センサ170とを有する。上流側検知センサ160から出力される上流側エッジ信号Su、下流側検知センサ170から出力される下流側エッジ信号Sd、回転量検出装置200に設けられたスリット円板220を介して出力される位相信号Spに基づき、測長ロール110やスリット円板220で生じた異常を検出する。
【選択図】図2
Description
請求項3記載の発明は、前記異常検出手段は、前記基準周期情報における各々のパルスの周期に対し予め決められた値を乗算することによって前記許容範囲の上限を設定し、前記新たな周期情報における各々のパルスの周期が当該許容範囲から外れた場合に、前記出力手段の異常を検出することを特徴とする請求項2記載の回転体異常検出装置である。
請求項4記載の発明は、前記異常検出手段は、前記基準周期情報における各々の前記パルスの周期に対し予め決められた値を加算することによって前記許容範囲の上限を設定するとともに、当該基準周期情報における各々の当該パルスの周期に対し予め決められた値を減算することによって当該許容範囲の下限を設定し、前記新たな周期情報における各々のパルスの周期が当該許容範囲から外れた場合に、前記回転体の異常を検出することを特徴とする請求項2または3記載の回転体異常検出装置である。
請求項5記載の発明は、前記異常検出手段は、前記新たな周期情報における各々の前記パルスの周期を算術平均することで平均値を求め、当該平均値に対し予め決められた値を加算することによって前記許容範囲の上限を設定するとともに、当該平均値に対し予め決められた値を減算することによって当該許容範囲の下限を設定し、当該新たな周期情報における各々のパルスの周期が当該許容範囲から外れた場合に、前記回転体の異常を検出することを特徴とする請求項2乃至4のいずれか1項記載の回転体異常検出装置である。
請求項6記載の発明は、前記異常検出手段は、前記取得手段で取得された前記周期情報における各々の前記パルスの周期を算術平均することで平均値を求め、当該平均値に対し予め決められた値を加算することによって他の許容範囲の上限を設定するとともに、当該平均値に対し予め決められた値を減算することによって当該他の許容範囲の下限を設定し、当該周期情報における各々のパルスの周期が当該他の許容範囲から外れた場合に、前記回転体の異常を検出するとともに当該周期情報を前記基準周期情報として前記記憶手段へ書き込むのを禁止することを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項記載の回転体異常検出装置である。
請求項11記載の発明は、前記異常検出手段が前記異常を検出した場合に、前記画像形成手段による画像形成動作を停止させる停止手段をさらに含むことを特徴とする請求項9または10記載の画像形成装置である。
請求項2記載の発明によれば、本構成を有していない場合と比較して、許容範囲の設定次第で異常として検出したい現象を検出することが可能になる。
請求項3記載の発明によれば、本構成を有していない場合と比較して、出力手段によるパルスの出力が欠落したことを異常として検出することが可能になる。
請求項4記載の発明によれば、本構成を有していない場合と比較して、例えば回転体の外径変化や回転体の外周面のすべりに起因する異常を検出することが可能になる。
請求項5記載の発明によれば、本構成を有していない場合と比較して、回転体の過剰な偏心に起因する異常を検出することができる。
請求項6記載の発明によれば、本構成を有していない場合と比較して、異常が検出された以降に誤った周期情報に起因する許容範囲の設定がなされるのを抑制することができる。
請求項7記載の発明によれば、本構成を有していない場合と比較して、搬送されるシートに接触して回転する、偏心した回転体または偏心した回転体の回転量に比例した数のパルスを出力する出力手段における異常を検出することができる。
請求項8記載の発明によれば、本構成を有していない場合と比較して、異常が検出された以降の動作を禁止することができる。
請求項9記載の発明によれば、本構成を有していない場合と比較して、搬送されるシートに接触して回転する、偏心した回転体または偏心した回転体の回転量に比例した数のパルスを出力する出力手段における異常を検出することができる。
請求項10記載の発明によれば、本構成を有していない場合と比較して、異常の検出において回転体の偏心に起因する誤差の影響を低減することができる。
請求項11記載の発明によれば、本構成を有していない場合と比較して、位置がずれた状態でシートに画像が形成されるのを抑制することができる。
請求項12記載の発明によれば、本構成を有していない場合と比較して、シートの両面のそれぞれに形成される画像の位置ずれを抑制することができる。
図1は、本実施の形態が適用される画像形成装置の一例を示す概略構成図である。図1に示す画像形成装置は、所謂タンデム型の構成を有するものであって、例えば電子写真方式にて各色成分のトナー像が形成される複数の画像形成ユニット10(10Y、10M、10C、10K)を備えている。また、画像形成装置は、画像形成手段の一例としての各画像形成ユニット10にて形成された各色成分トナー像を順次転写(一次転写)して保持させる中間転写ベルト20と、中間転写ベルト20上に転写された重ね画像を記録材Sに一括転写(二次転写)させる二次転写装置30とを備えている。さらに、画像形成装置は、二次転写装置30に向けて記録材Sを供給する記録材供給装置40と、二次転写装置30で二次転写された画像を記録材Sに加熱定着させる定着装置50と、画像が定着された記録材Sを冷却する冷却装置60とを備えている。
一方、冷却装置60は、定着装置50によって加熱された記録材Sを冷却する機能を有するものであって、例えば、記録材Sを挟むように配置された2つの金属ロール等の間に、記録材Sを接触させて通過させる構成を採用してよい。
測長装置100は、搬送路44の上方において回転軸110aを中心に回転する測長ロール110と、測長ロール110の回転軸110aに取り付けられ、測長ロール110の回転量の検出を行う回転量検出装置200とを備えている。
なお、本実施の形態では、測長ロール110に対し、固定された下側案内部材140を対向配置しているが、例えば回転可能に設けられたロール部材を対向配置するようにしてもかまわない。
この制御部80は、UI90や画像形成装置に接続された外部機器(図示せず)から出力される指示を受け付ける受付部81と、受付部81を介して印刷指示を受け付けた場合に、指示とともに送られてくる画像データに基づいて、イエロー、マゼンタ、シアンおよび黒の各色の画像信号を作成する画像信号作成部82とを備える。また、制御部80は、画像信号作成部82で作成された各色の画像信号を各画像形成ユニット10(より具体的には、各画像形成ユニット10に設けられた露光装置13)に出力するタイミングを調整し、また、画像信号作成部82で作成された各色の画像信号の副走査方向(記録材Sの搬送方向に対応する方向)倍率を調整する画像信号出力調整部83をさらに備えている。さらに、制御部80は、各画像形成ユニット10(10Y、10M、10C、10K)、二次転写装置30、記録材供給装置40、定着装置50、冷却装置60、反転搬送機構70等、画像形成装置を構成する各部の動作を制御する動作制御部84を備えている。なお、本実施の形態では、動作制御部84が停止手段として機能するようになっている。
UI90あるいは外部機器より受付部81が印刷要求の指示を受け付けると(ステップ101)、動作制御部84は、画像形成装置を構成する各部を起動してウォームアップ動作を実行させ、画像信号作成部82は、入力される画像データに基づいて記録材Sの第1面に形成する各色の第1面の画像信号を作成する。次に、動作制御部84は、記録材供給装置40より記録材Sの供給を開始させ、画像信号出力制御部83は、画像信号作成部82で作成された各色の第1面の画像信号を、記録材Sの供給に同期させて各画像形成ユニット10(より詳細には各画像形成ユニット10に設けられた露光装置13)に出力する(ステップ102)。
図6(a)は、記録材Sの通過に伴って回転する測長ロール110のロール速度Vrと、上流側検知センサ160から出力される上流側エッジ信号Suと、下流側検知センサ170から出力される下流側エッジ信号Sdと、第1スリット検出部230から出力される位相信号Spと、第2スリット検出部240から出力されるZ相信号Szとの関係の一例を示すタイミングチャートである。また、図6(b)は後述する第3時刻tc前後での下流側エッジ信号Sdと位相信号Spとの関係を、図6(c)は後述する第4時刻td前後での上流側エッジ信号Suと位相信号Spとの関係を、それぞれ拡大して示したものである。なお、ロール速度Vrは、測長ロール110の周面の移動速度を意味している。
また、スリット円板220が回転し始めた後は、スリット円板220が一周する毎にZ相信号Szが一時的にオフ状態からオン状態となる。なお、図6(a)は、第2期間T2ではZ相信号Szはオン状態にならず、第3時刻tcを経過した後、初めてオン状態になる場合を例示している。
次に、記録材長算出部85は、上流側エッジ信号Suおよび下流側エッジ信号Sdから第3時刻tcおよび第4時刻tdを取得し、これら第3時刻tcと第4時刻tdとから第4期間T4を得た後、さらに位相信号Spを参照して第4期間T4内における位相信号Spの立ち上がり回数であるパルスカウント数Cを取得する(ステップ1062)。
続いて、記録材長算出部85は、上流側エッジ信号Suおよび位相信号Spから第4時刻tdおよび上流側ずれ時刻td0を取得し、これら第4時刻tdと上流側ずれ時刻td0とから上流側ずれ期間Tyを求める(ステップ1063)。
そして、記録材長算出部85は、係数記憶部86より、記録材搬送速度Vs、単位移動長XおよびギャップGを読み出す(ステップ1064)。このとき、記録材長算出部85は、測長対象となる記録材Sの種類に応じた記録材搬送速度Vsを読み出している。
そして、記録材長算出部85は、ステップ1065で算出された記録材長さLを、画像信号出力調整部83および動作制御部84に出力し(ステップ1066)、一連の処理を完了する。
しかしながら、偏心のない測長ロール110の製造は困難であり、実際には、予め決められた公差の範囲内に偏心の大きさが含まれる測長ロール110を使用することになる。
図10および図11は、測長装置100の異常検出における制御部80の処理の内容の一例を示すフローチャートである。
判定部87dは、ステップ203において取得された基準パルスデータP0を用いて、各位相におけるパルス間隔PRの平均値である基準パルス間隔平均値Avg(P0)を算出する(ステップ204)。続いて、判定部87dは、閾値記憶部87cから偏心閾値αを読み出し(ステップ205)、基準パルス間隔平均値Avg(P0)に偏心閾値αを加えた偏心上限許容値Avg(P0)+αと、基準パルス間隔平均値Avg(P0)から偏心閾値αを差し引いた偏心下限許容値Avg(P0)−αとを計算する。そして、判定部87dは、基準パルスデータP0の各パルス間隔PRのすべてが、偏心上限許容値以下且つ偏心下限許容値以上となっているか否かを判定する(ステップ206)。
ステップ201において否定の判断を行った場合、受付部81は、画像形成装置が印刷指示を受け付けたか否かを判断する(ステップ210)。なお、ここでいう印刷指示とは、記録材Sの両面に対する画像形成の指示だけでなく、記録材Sの片面に対する画像形成の指示も含んでいる。ステップ210において否定の判断を行った場合は、ステップ201に戻って処理を続行する。
次いで、判定部87dは、ステップ213で読み出した基準パルスデータP0の各パルス間隔PRをそれぞれ1.5倍したスリット上限許容値を計算する。そして、判定部87dは、記録パルスデータP1の各パルス間隔PRがすべてスリット上限許容値以下となっているか否かを判定する(ステップ214)。
ここで、図12(a)は、ステップ206において肯定の判定がなされる場合における基準パルスデータP0と、基準パルスデータP0から求まる基準パルス間隔平均値Avg(P0)と、基準パルス間隔平均値Avg(P0)および偏心閾値αから求まる偏心上限許容値(Avg(P0)+α)および偏心下限許容値(Avg(P0)−α)との関係の一例を示している。なお、図12(a)では、基準パルスデータP0を『P0a』として示している。
一方、図12(b)は、ステップ206において否定の判断がなされる場合における基準パルスデータP0と、基準パルスデータP0から求まる基準パルス間隔平均値Avg(P0)と、基準パルス間隔平均値Avg(P0)および偏心閾値αから求まる偏心上限許容値および偏心下限許容値との関係の一例を示している。なお、図12(b)では、基準パルスデータP0を『P0b』として示している。
ここで、図13(a)は、ステップ214において肯定の判断がなされる場合における記録パルスデータP1と、スリット上限許容値(P0×1.5)との関係の一例を示している。なお、図13(a)では、記録パルスデータP1を『P1a』として示している。
一方、図13(b)は、ステップ214において否定の判断がなされる場合における記録パルスデータP1と、スリット上限許容値との関係の一例を示している。なお、図13(b)では、記録パルスデータP1を『P1b』として示している。
ここで、図14(a)は、ステップ216において肯定の判断がなされる場合における記録パルスデータP1と、外周面上限許容値(P0+β)と、外周面下限許容値(P0−β)との関係の一例を示している。なお、図14(a)では、記録パルスデータP1を『P1c』として示している。
一方、図14(b)、(c)は、ステップ216において否定の判断がなされる場合における記録パルスデータP1と、外周面上限許容値と、外周面下限許容値との関係の一例を示している。なお、図14(b)では記録パルスデータP1を『P1d』として示し、図14(c)では記録パルスデータP1を『P1e』として示している。
ここで、図14(c)は、図中「slip」で示す部位において測長ロール110がすべってしまったことにより、記録パルスデータP1dの一部が外周面下限許容値を下回った場合を例示している。
ここで、図15(a)は、ステップ219において肯定の判定がなされる場合における記録パルスデータP1と、記録パルスデータP1から求まる記録パルス間隔平均値Avg(P1)と、記録パルス間隔平均値Avg(P1)および偏心閾値αから求まる偏心上限許容値(Avg(P1)+α)および偏心下限許容値(Avg(P1)−α)との関係の一例を示している。なお、図15(a)では、記録パルスデータP1を『P1f』として示している。
一方、図15(b)は、ステップ219において否定の判断がなされる場合における記録パルスデータP1と、記録パルスデータP1から求まる記録パルス間隔平均値Avg(P1)と、記録パルス間隔平均値Avg(P1)および偏心閾値αから求まる偏心上限許容値および偏心下限許容値との関係の一例を示している。なお、図15(b)では、記録パルスデータP1を『P1g』として示している。
Claims (12)
- 予め決められた速度で搬送されるシートに接触して回転する回転体と、
前記回転体の回転に伴って当該回転体の回転量に比例した数のパルスを出力する出力手段と、
前記回転体が前記速度で回転することに伴って前記出力手段から出力される複数の前記パルスに基づき、当該回転体が1周する間における当該回転体の回転位置と各々の当該パルスの周期とを対応付けた周期情報を取得する取得手段と、
前記取得手段にて取得された周期情報を基準周期情報として記憶する記憶手段と、
前記記憶手段から読み出した前記基準周期情報と、当該基準周期情報が取得された後に前記取得手段で取得された新たな周期情報とに基づいて、前記回転体または前記出力手段で生じた異常を検出する異常検出手段と
を含む回転体異常検出装置。 - 前記異常検出手段は、前記記憶手段から読み出した前記基準周期情報に基づいて異常の種類に応じた許容範囲を設定し、前記取得手段で取得された前記新たな周期情報が当該許容範囲から外れた場合に前記異常を検出することを特徴とする請求項1記載の回転体異常検出装置。
- 前記異常検出手段は、前記基準周期情報における各々のパルスの周期に対し予め決められた値を乗算することによって前記許容範囲の上限を設定し、前記新たな周期情報における各々のパルスの周期が当該許容範囲から外れた場合に、前記出力手段の異常を検出することを特徴とする請求項2記載の回転体異常検出装置。
- 前記異常検出手段は、前記基準周期情報における各々の前記パルスの周期に対し予め決められた値を加算することによって前記許容範囲の上限を設定するとともに、当該基準周期情報における各々の当該パルスの周期に対し予め決められた値を減算することによって当該許容範囲の下限を設定し、前記新たな周期情報における各々のパルスの周期が当該許容範囲から外れた場合に、前記回転体の異常を検出することを特徴とする請求項2または3記載の回転体異常検出装置。
- 前記異常検出手段は、前記新たな周期情報における各々の前記パルスの周期を算術平均することで平均値を求め、当該平均値に対し予め決められた値を加算することによって前記許容範囲の上限を設定するとともに、当該平均値に対し予め決められた値を減算することによって当該許容範囲の下限を設定し、当該新たな周期情報における各々のパルスの周期が当該許容範囲から外れた場合に、前記回転体の異常を検出することを特徴とする請求項2乃至4のいずれか1項記載の回転体異常検出装置。
- 前記異常検出手段は、前記取得手段で取得された前記周期情報における各々の前記パルスの周期を算術平均することで平均値を求め、当該平均値に対し予め決められた値を加算することによって他の許容範囲の上限を設定するとともに、当該平均値に対し予め決められた値を減算することによって当該他の許容範囲の下限を設定し、当該周期情報における各々のパルスの周期が当該他の許容範囲から外れた場合に、前記回転体の異常を検出するとともに当該周期情報を前記基準周期情報として前記記憶手段へ書き込むのを禁止することを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項記載の回転体異常検出装置。
- 予め決められた速度で搬送されるシートに接触して回転する回転体と、
前記回転体の回転に伴って当該回転体の回転量に比例した数のパルスを出力する出力手段と、
前記回転体が前記速度で回転することに伴って前記出力手段から出力される複数の前記パルスに基づき、当該回転体が1周する間における当該回転体の回転位置と各々の当該パルスの周期とを対応付けた周期情報を取得する取得手段と、
前記取得手段にて取得された前記周期情報における各々の前記パルスの周期が、当該周期情報に基づいて決められた許容範囲から外れているか否かを判定する判定手段と、
前記判定手段にて各々の前記パルスの周期が前記許容範囲から外れていると判定された場合に、前記回転体または前記出力手段で異常が発生したことを通知する通知手段と
を含む回転体異常検出装置。 - 前記判定手段にて各々の前記パルスの周期が前記許容範囲から外れていると判定された場合に、前記出力手段による出力結果に基づいて実行される動作を停止させる停止手段をさらに含むことを特徴とする請求項7記載の回転体異常検出装置。
- 予め決められた速度で搬送されるシートに接触して回転する回転体と、
前記回転体の回転に伴って当該回転体の回転量に比例した数のパルスを出力する出力手段と、
前記出力手段から出力される前記パルスの数に基づいて前記シートの搬送方向の長さを演算する演算手段と、
前記演算手段にて演算された前記シートの搬送方向の長さに基づいて当該シートに画像を形成する画像形成手段と、
前記回転体が前記速度で回転することに伴って前記出力手段から出力される複数の前記パルスに基づき、当該回転体が1周する間における当該回転体の回転位置と各々の当該パルスの周期とを対応付けた周期情報を取得する取得手段と、
前記取得手段にて取得された周期情報を基準周期情報として記憶する記憶手段と、
前記記憶手段から読み出した前記基準周期情報と、当該基準周期情報が取得された後に前記取得手段で取得された新たな周期情報とに基づいて、前記回転体または前記出力手段で生じた異常を検出する異常検出手段と
を含む画像形成装置。 - 前記異常検出手段は、前記記憶手段から読み出した前記基準周期情報に基づいて許容範囲を設定し、前記取得手段で取得された前記新たな周期情報が当該許容範囲から外れた場合に前記異常を検出することを特徴とする請求項9記載の画像形成装置。
- 前記異常検出手段が前記異常を検出した場合に、前記画像形成手段による画像形成動作を停止させる停止手段をさらに含むことを特徴とする請求項9または10記載の画像形成装置。
- 前記画像形成手段は、前記シートの一方の面に画像を形成するとともに、表裏が反転された当該シートの他方の面に画像を形成し、当該シートの当該他方の面に画像を形成する際に、当該シートの搬送方向の長さに基づく画像形成条件の調整を行うことを特徴とする請求項9乃至11のいずれか1項記載の画像形成装置。
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